KR0159422B1

KR0159422B1 - 유압 조작 밸브

Info

Publication number: KR0159422B1
Application number: KR1019950007692A
Authority: KR
Inventors: 요시오 도가시; 겐지 나까무라; 히로시 이와디; 미찌사다 사가모또; 유따가 야스하라
Original assignee: 오오바 히로시; 가와사키 쥬고교 가부시끼 가이샤
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1998-12-01
Also published as: US5566716A; JPH08135840A; KR960018315A; JP2786401B2; EP0716235A2; EP0716235A3; DE69518495T2; DE69518495D1; EP0716235B1

Abstract

[목적]

페달을 중립위치에서 경사시킬 때 및 경사위치에서 중립위치로 복귀시킬때의 양조작시에 있어서 간단한 구성으로 댐핑 기능을 실현한다.

[구성]

페달(35)을 경사 조작하면 캠부재(21)가 축(21a)을 중심으로하여 경사회전하고 한쪽의 푸시로드(22)를 밀어내린다. 푸시로드(22)의 중간엔 교축부(25a)를 갖는 피스톤(29)이 설치된다. 댐퍼실(24)내의 작동유는 교축부(25a)를 통해서 오일 챔버(24a)에서 탱크포트(T)를 거쳐서 외부의 탱크에 배출된다. 밀어내려진 푸시로드(22)의 하다는 스프링 수용부재(27) 및 가압 스프링(26b)을 거쳐서 스풀밸브(28)를 밀어내고, 출력 포트(31)에 2차압을 발생시킨다. 이때, 다른쪽의 푸시로드(22')는 댐핑용 스프링(24a')에 의해서 피스톤(29')과 더불어 밀어올려진다. 이때는 격벽(30, 30')에 설치되는 역류방지 밸브(25b')가 개방되고 탱크포트(T)로부터 댐퍼실(24')내에 작동유가 공급된다.

Description

유압 조작 밸브

제1도는 본 발명의 1실시예의 요부 측단면도.

제2도는 제1도의 실시예의 경사회전 상태를 도시하는 요부 측단면도.

제3도는 제1도의 실시예의 유압 조작 밸브를 사용하는 유압 제어 장치의 계통도.

제4도는 제1도의 실시예의 동작 특성을 도시하는 그래프.

제5도는 선행 기술의 요부 측단면도.

제6도는 다른 선행 기술의 요부 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 캠 부재 22,22' : 푸시로드

23 : 케이싱 23p : 뚜껑

24,24' : 댐퍼실 24a,24a' : 오일 챔버

24s,24s' : 댐핑용 스프링 25a,25a' : 교축부

25b,25b' : 역류 방지 밸브 26a,26a' : 복귀용 스프링

26b,26b' : 가압 스프링 28,28' : 스풀밸브

29,29' : 피스톤 30, 30' : 격벽

31,32 : 출력포트 P : 펌프포트

T : 탱크포트

[산업상의 이용분야]

본 발명은, 건설기계 등에 사용되고 레버나 페달 등의 조작부재의 경사 조작에 의해서 각종 작동기를 원격 제어하기 위한 유압 조작 밸브에 관한 것으로, 특히 요동 및 진동에 의한 오동작 방지를 위한 댐핑 기구에 관한 것이다.

[종래의 기술]

일반적으로 파워 셔블(shovel)이나 크레인 등의 건설 기계에서는 조작자가 탑승해서 파일롯 방식의 유압 조작 밸브에 의해서 각종의 작동기를 원격 제어하고 각종의 작업을 행한다. 이 건설 기계에 구비되는 각종의 작동기 모터나 작업용 기기는 대형으로 중량도 크고 조작자가 급격한 조작을 행하면 오동작을 발생하며 차체에 큰 요동이나 진동이 생겨서 정상 동작을 행할 수 없다. 또, 건설 기계의 주행 및 작업등에 의한 차체의 요동이나 진동은 조작자의 손 및 발을 거쳐서 또는 거치지 않고 유압조작 밸브에 전달되어 유압 조작 밸브의 조작량에 바람직하지 않는 변동을 발생시키고 그 결과, 건설기계의 요동이나 진동이 증가된다. 따라서, 요동이나 진동에 의한 유압 조작 밸브의 조작량 변동은 조작자가 유압 조작 밸브의 조작 부재를 중립 위치에서 경사 조작할 때, 및 그 경사 위치에서 더 중립 위치로 복귀할때의 어떤 조작을 행한 경우에도 가급적 적게할 필요가 있다. 그 때문에 종래부터 댐핑 수단을 구비하는 유압 조작 밸브가 제안되어 있다.

제5도는 전형적인 선행 기술의 유압 조작 밸브를 도시하는 단면도이며, 이 선행 기술은 특개소 61-294281호 공보에 도시되어 있다. 이 선행 기술에서 경사 부재(1)는 페달이나 레버등의 조작 부재의 조작에 의해서 A1 방향으로 경사져서 푸시로드(2)의 선단을 가압한다. 푸시로드(2)는 케이싱(3)내에 형성되는 댐퍼실(4)에 삽입 관통되며 중간부엔 피스톤(2D)이 형성되며 그 상부는 케이싱(3)의 시일부(2S)를 삽입 관통한다. 피스톤(2D)은 댐퍼실(4)을 상실(4a) 및 하실(4b)로 구분한다. 상실(4a)과 하실(4b)은 댐핑 수단(5)을 거쳐서 삽입 관통되어 있다. 댐핑 수단(6)에는 교축부(5a)와 역류 방지 밸브(5b)가 포함된다. 푸시로드(2)의 하부는 케이싱(3)에 형성되는 스프링실(6)내에 끼워진다. 스프링실(6)내엔 푸시로드(2)를 위쪽으로 가압하는 복귀 스프링(6a)과 푸시로드(2)의 하면부터의 가압력을 스풀밸브(7)에 전달하는 가압 스프링(6b)이 배치된다. 스풀밸브(7)의 정상부(7c)는 푸시로드(2)의 하부에 형성되는 오목부(2a)에 감합한다. 스풀밸브(7)에는 축직각 방향으로 형성되는 유로(7a)와 유로(7a)에서 스풀밸브(7)의 하면에 걸쳐서 축선방향으로 연장하는 유로(7b)가 형성된다. 케이싱(3)에는 펌프포트(8p), 출력포트(8o) 및 탱크 포트(8t)가 연통되며 펌프포트(8p)는 차단되어 있다.

경사부재(1)를 경사방향(A1)으로 경사시키면 푸시로드(2)는 아래쪽으로 가압되며 가압 스프링(6b)을 거쳐서 스풀밸브(7)가 아래쪽에 가압된다. 축직각 방향의 유로(7a)가 탱크포트(8t)보다 하측의 펌프포트(8p)에 연통하면 탱크포트(8t)는 차단되며 펌프포트(8p)와 출력포트(8o)가 연통한다. 이때, 댐퍼실(4)내의 작동유는 교축부(5a)를 거쳐서 하실(4b)로 이동함으로 댐핑 효과를 얻을 수 있다. 경사부재(1)가 상기 경사방향(A1)과 역방향(A2)으로 복귀했을 때 푸시로드(2)는 복귀 스프링(6a)의 탄력에 의해서 상승하고 댐퍼실(4)내의 작동유는 역류 방지 밸브(5b)를 거쳐서 상실(4a)에서 하실(4b)로 이동한다. 이때는 역류 방지 밸브(5a)가 개방됨으로 작동유의 유동 저항이 작아지며 댐핑효과는 얻어지지 않는다.

이같은 선행 기술에선 경사부재(1)가 중립 상태에서 화살표 부호(A1) 방향으로 경사했을 때만 댐핑효과가 얻어지지만 경사 위치로부터 중립 위치로 화살표부호(A2)방향으로 되돌아갈 때는 역류 방지 밸브(5b)가 개방됨으로 댐핑 효과는 얻어지지 않는다는 문제를 갖는다.

제6도는 다른 선행 기술의 유압 조작 밸브를 도시하는 단면도이며 이 선행기술은 실개평 4-93501호 공보에 나타나 있다. 이 선행 기술에선 페달 등의 조작부재의 조작에 의해서 캠부재(11)를 축(11a)의 축선 주위로 화살표 부호 B1, B2로 나타내는 방향으로 경사시켜서 각 피스톤(1a, 1a'), 부 푸시로드(12, 12') 및 푸시로드(10, 10')를 거쳐서 도시생략의 1쌍의 스풀밸브(푸시로드(10, 10')와 일체로 되어 있다)중의 어느 한쪽을 가압하고 또한 어느 한 다른쪽을 복귀시킬 수 있게 구성된다. 캠부재(11)의 축(11a)의 양측에는 볼트(11b, 11b')가 너트(11c, 11c')에 의해서 각각 고정되어 있다. 각 볼트(11b, 11b')의 머리부분은 단면 형상이 역 U자 형상인 피스톤(19, 19')에 맞닿으며 각 피스톤(19, 19')에는 아래쪽으로 개구하는 오일 챔버(19a, 19a')가 형성되며 이 오일 챔버(19a, 19a')에는 스프링실(16, 16')내의 드레인압의 작동유가 홈(19b, 19b'), 구멍(19c, 19c'), 오목부(19d, 19d')및 구멍(19e, 19e')을 거쳐서 유입된다.

케이싱(13)은 브래킷(13f)에 의해서 유압 조작 밸브가 설치되는 조작실의 바닥면 등에 고정된다. 댐퍼실(14, 14')내에는 댐핑용 스프링(14s, 14s')이 설치된다. 실린더(13p, 13p')의 바닥부에는 교축부(15a, 15a')와 역류 방지 밸브(15b, 15b')가 각각 두어지며 댐퍼실(14, 14')과 스프링실(16, 16')을 연통하고 있다. 스프링실(1b, 1b')내에는 스프링 수용부재(17, 17')를 위쪽으로 밀어올리는 복귀 스프링(16a, 16a')과 조작시에 상기 스풀밸브(도시생략)를 밀어내리는 가압 스프링(16b, 16b')이 설치되며 각 상단부는 스프링 수용부재(17, 17')에 맞닿고 있다. 스프링 수용부재(17, 17')의 중앙부엔 푸시로드(10, 10')가 삽입 관통하고 그 머리부(101a, 101a')는 부 푸시로드(12, 12')의 오목부(19d, 19d')에 끼워져 있는 유압 조작 밸브의 내부 기구를 보호하고 있다.

상기 조작부재를 조작자가 조작해서 캠부재(11)가 중립에서 화살표(B1)방향으로 경사지면 경사방향(B1)측의 볼트(11b)가 피스톤(19)을 밀어내리고 이 피스톤(19)에 맞닿고 있는 부 푸시로드(12)가 동시에 밀어내려지며 스프링 수용부재(17)가 아래쪽으로 변위되어 가압 스프링(16b)에 의해서 한쪽의 스풀밸브가 밀어내려진다. 이때, 상기 피스톤(19)의 하강에 의해서 댐퍼실(14)내의 작동유는 교축부(15a)를 거쳐서 홈(19b)에서 스프링실(16)내로 흘러 들어간다. 이같은 교축부(15a)에 의해서 작동유의 유동저항이 발생하고 중립에서 화살표(B1)방향으로의 경사시의 댐핑효과를 얻을 수 있다.

한편, 상술의 캠부재(11)의 화살표(B1)방향으로의 경사에 의해서 다른쪽의 볼트(11b')가 상승하고 피스톤(19')은 댐핑용 스프링(14s')의 탄력에 의해서 위쪽으로 밀어울려지며 댐퍼실(14 ')의 용적이 증대함에 따라서 역류 방지 밸브(15b)를 거쳐서 스프링실(16)에서 작동유가 흘려들어서 상기 댐퍼실(14')이 보압되는 동시에 피스톤(19')내의 오일 챔버(19a')는 홈(19b'), 구멍(19c'), 오목부(19d') 및 구멍(19e')을 거쳐서 스프링실(16)에 연통하고 드레인압의 작동유에 의해서 채워진다. 이것에 의해서 피스톤(19')은 항상 볼트(11b')에 맞닿은 상태로 유지된다.

이같은 상태에서 상기 페달등의 조작부재의 가압 조작을 조작자가 해제되면 캠부재(11)의 중립에서 화살표(B1)방향으로의 가압 상태가 해제되어 부 푸시로드(19)에 의해서 아래쪽으로 밀어내려지고 있는 스프링 수용부재(17)는 복귀 스프링(16a)의 탄력에 의해서 상승한다. 이것에 의해서 가압 스프링(16b)의 압축 상태가 해제되며 상기 한쪽의 스풀밸브(도시생략)가 상승해서 중립 위치로 복귀한다. 이때, 캠부재(11)는 중립으로 향해 화살표(B2)방향으로 경사하고 피스톤(19')은 볼트(11b')에 의해서 밀어내려지며 댐퍼실(14')내의 작동유는 교축부(15a')를 거쳐서 스프링실(16)내로 되밀려진다.

이 같이 캠부재(11)가 화살표(B1) 방향으로 경사진 상태에서 중립 위치로 복귀할때, 상기와 같이 차체의 요동이나 진동에 의해서 캠부재(11)에 , 예컨대, 화살표(B2)방향으로 급격하게 외력이 작용해도 상기 교축부(15a')에 의해서 댐퍼실(14')에 급격한 압력이 변동을 발생해서 피스톤(19')은 신속하게 이동할 수 없다. 이것에 의해서 조작자가 조작 부재를 중립 위치에 복귀시켰을 때, 댐핑 효과를 얻을 수 있다. 또, 조작부재를 중립해서 화살표 B2 방향으로 경사시켰을 때, 및 경사 위치에서 중립 위치에 복귀시켰을 때도 마찬가지로 댐핑효과를 얻을 수 있으며 제5도의 선행기술의 문제를 해결하고 있다.

[발명이 해결하려는 과제]

이같은 제6도에 도시되는 선행 기술에선 댐퍼실(14. 14')에 기포가 고여버리며 그 기포를 외부로 용이하게 배출할 수 없다. 이같은 기포는 댐핑 효과를 두드러지게 저하시키기 때문에 조기에 배출할 필요가 있다. 또, 시일재(10a, 10a')는 댐퍼실(14, 14')에서 댐핑시에는 발생하는 고압을 시일할 필요가 있는데 피스톤(19, 19')은 대경이고 또한 미끄러지기 때문에 고도의 신뢰성을 확보하는 것이 곤란하다. 또, 피스톤(19, 19'), 부 푸시로드(12, 12'), 실린더(13p, 13p')의 각 부품은 구조가 복잡하고 비용이 높아지고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 조작 부재를 중립 위치에서 경사 위치로 이동시켰을 때, 및 경사 위치에서 중앙 위치로 복귀시켰을 때의 양조작시에 댐핑 효과를 얻을 수 있는 유압 조작시에 있어서의 상술의 문제를 해결하고 고신뢰성이고 저비용의 개량된 유압 조작 밸브를 제공하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명은 조작 부재의 경사 조작에 의해서 1쌍의 스풀 밸브를 택일적으로 변위시키고 한쪽의 스풀밸브에 의해서 펌프포트와 상기 한쪽의 스풀밸브에 대응하는 출력 포트를 연통시키고 또한, 다른쪽의 스풀밸브에 의해서 다른쪽의 출력포트와 탱크포트를 연통시키고 각 출력 포트중 상기 경사 동작에 대응하는 어느 한쪽의 출력 포트에 조작량에 비례한 2차압을 발생시키는 유압 조작 밸브에 있어서,

조작부재의 조작량 및 조작방향에 대응하여 중립 위치에서 한쪽 또는 다른쪽으로 경사지는 캠부재와,

캠부재와 1쌍의 스풀밸브 사이에 각각 개재되는 1쌍의 푸시로드와, 푸시로드의 중간에 액밀 고정된 1쌍의 피스톤과, 상부에 캠부재가 부착되고 하부에 피스톤에 의해 위쪽으로 오일 챔버가 형성되고, 아래쪽에 댐퍼실이 형성되는 1쌍의 피스톤실과, 오일 챔버와 댐퍼실을 연통하는 1쌍의 교축부와 피스톤실의 아래쪽에 위치하고 중앙을 스풀밸브가 삽입 관통하는 1쌍의 스프링실이 형성되는 케이싱과,

피스톤실과 스프링실을 구분하고 중앙을 푸시로드가 세로로 관통하는 1쌍의 구분 부재와,

피스톤을 구분 부재에서 이격되는 방향으로 가압하는 1쌍의 댐핑용 스프링과,

스프링실에서 덤퍼실로의 작동유 이동을 허용하고 댐퍼실에서 스프링실로의 작동유 이동을 차단하는 1쌍의 역류 방지 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 조작밸브이다.

또, 본 발명은 교축부를 피스톤에 두고 또한, 역류 방지 밸브를 구분 부재에 두는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 케이싱에는 각 오일 챔버의 상부 공간과 탱크포트를 연통하는 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

[작용]

본 발명에 따르면 조작부재의 경사 조작에 의해서 캠부재가 중립 위치에서 한쪽측 또는 다른쪽측으로 경사되는 이같은 캠부재에는 1쌍의 푸시로드가 댐핑 스프링의 탄성력에 의해서 피스톤을 거쳐서 탄성적으로 맞닿고 있다. 케이싱에는 1쌍의 피스톤실과 각 피스톤실에 연통하는 1쌍의 스프링실이 형성되며 각 피스톤실에는 푸시로드가 각각 액밀로 삽입 관통된다. 피스톤실과 스프링실은 구분 부재에 의해서 구분이 된다. 이 구분 부재에는 역류 방지 밸브가 설치된다. 각 피스톤실에는 피스톤이 수납되며 이 피스톤에 의해서 상기 피스톤실이 댐퍼실과 오일 챔버로 구분이 된다. 각 피스톤에는 상기 댐버실과 오일 챔버를 연통하는 교축부가 형성된다. 각 푸시로드에는 맞닿음부가 각 피스톤에 관해서 오일 챔버측에 형성된다. 각 댐퍼실내에는 댐핑용 스프링이 각각 두어지고 있으며 각 피스톤을 구분 부재에서 이격되는 방향으로 가압하고 있다.

따라서 각 푸시로드 중, 어느 한쪽이 캠부재에 의해서 가압되면 한쪽의 피스톤은 상기 맞닿음부에 의해서 밀어내려지며 이것에 의해서 한쪽의 댐퍼실이 축소되고 이 댐퍼실내의 작동유는 교축부를 거쳐서 오일 챔버측으로 이용한다. 이와 같이 댐퍼실내의 작동유는 교축부를 거쳐서 오일 챔버측으로 이동하므로 이동하는 작동유에는 큰 유동 저항이 생기며 댐핑 효과를 얻을 수 있다. 동시에 다른쪽의 푸시로드는 댐핑용 스프링의 탄력에 의해서 피스톤을 거쳐서 위쪽으로 밀어올려지며 이것에 의해서 다른쪽의 푸시로드측은 캠부재에 탄성적으로 맞닿은 상태로 유지된다. 이같은 다른쪽 푸시로드의 상승중에 이 다른 쪽 푸시로드측의 스풀밸브는 구분 부재에 의해서 중립 위치를 유지하고 있으므로 탱크포트와 출력 포트를 연통시킨 상태를 유지한다. 또 가압측의 한쪽의 푸시로드에 의해서 변위한 한쪽의 스풀밸브는 펌프포트와 출력포트를 유통시킨다. 이같이 해서 조작부재의 경사방향에 대응해서 각 스풀밸브의 출력포트에 2차압을 선택적으로 발생시킬 수 있다.

이같이 조작부재의 조작에 의해서 캠부재가 중립 위치에서 한쪽측으로 경사변위해서 한쪽의 푸시로드가 중립 위치에서 아래쪽의 경사위치에 변위했을 때 다른쪽의 푸시로드는 중립 위치로부터 위쪽의 경사위치로 변위한다.

캠부재가 한쪽의 경사위치에서 중립 위치로 복귀할 때는 한쪽의 푸시로드는 한쪽의 댐퍼용 스프링에 의해서 피스톤을 거쳐서 캠부재에 맞닿아 밀어올려지며 한쪽의 댐퍼실에는 역류방지 밸브를 거쳐서 한쪽의 스프링실에서 작동유가 인도되어서 압력보강된다. 이때, 이미 캠부재에 맞닿아서 위쪽의 경사 위치로 밀어올려져 있는 다른쪽의 푸시로드는 상술의 캠부재의 중립 위치로의 경사에 의해서 아래쪽으로 밀어내려지며 그와 더불어 다른쪽의 피스톤도 밀어내려지기 때문에 다른쪽의 댐퍼실의 작동유는 다른쪽의 교축부를 거쳐서 다른쪽의 오일챔버로 이동함으로 댐핑 효과가 얻어진다. 이것에 의해서 조작 부재를 그 어느 방향으로 경사조작했을 때에도 댐핑 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 피스톤에 교축부를 설치하고 구분 부재에 역류 방지 밸브를 설정하므로서 댐핑실에 펌핑 작용을 부가할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 케이싱에는 각 오일 챔버의 상부 공간과 탱크 포트를 연통하는 유로가 형성되므로 스프링실 및 댐핑실의 기포를 신속하게 최상부의 오일챔버로 인도할 수 있는 동시에 각 오일 챔버내에 고인 기포를 상기 유로를 거쳐서 탱크포트로 배출할 수 있다. 이것에 의해서 안정하게 댐핑 효과를 얻을 수 있다.

[실시예]

제1도는 본 발명의 1 실시예의 유압 조작 밸브의 구성을 나타내는 단면도이다. 예컨대, 건설기계의 운전실에는 조작부재인 페달(35)이 설치되며 이 페달(35)의 경사 조작에 의해서 1쌍의 스풀밸브(28, 28')를 서로 역방향으로 변위시키고 한쪽의 스풀밸브(28)(또는 28')에 대응하는 출력 포트(31)(또는 32)를 연통시키고 또한, 다른쪽의 스풀밸브(26')(또는 26)에 의해서 다른쪽의 출력포트(32)(또는 31)와 탱크포트(T)를 연통시켜서 각 출력포트(31, 32)중 상기 경사 조작에 대응하는 어느 한쪽의 출력포트(31)(또는 32)에 2차압을 발생시킬 수 있다.

이 유압 조작 밸브는 기본적으로 페달(35)의 조작 방향에 대응해서 제1도에 도시되는 중립 위치로부터 한쪽측(D1) 또는 다른쪽측(D2)으로 경사지는 캠부재(21)와, 캠부재(21)에 탄성적으로 맞닿는 1쌍의 푸시로드(22, 22')와, 각 푸시로드(22, 22')가 액밀하게 삽입 관통하는 1쌍의 피스톤실(50, 50') 및 피스톤실 (50, 50')에 삽입 관통하는 1쌍의 스프링실(26, 26')이 형성되는 케이싱(23)과, 각 피스톤실(50, 50')에 수납되며 각 피스톤실(50, 50')과 각 스프링실(26, 26')을 구분하는 1쌍의 구분 부재인 격벽(30, 30')과, 각 피스톤실(50, 50')내에서 푸시로드(22, 22')가 삽입 관통되어 각 피스톤실(50, 50')을 댐퍼실(24, 24')과 오일 챔버(24a, 24a')로 구분하고 이들 댐퍼실(24, 24')과 오일 챔버(24a, 24a')를 연통하는 교축(25a, 25a')부가 형성되는 1쌍의 피스톤(29, 29')과, 각 격벽(30, 30')에 각각 설치되며 스프링실(26, 26')로부터 댐퍼실(24, 24')로의 작동유의 이동을 허용하고 댐퍼실(24, 24')로부터 스프링실(26, 26')로의 작동유의 이동을 차단하는 1쌍의 역류 방지 밸브(25b, 25b')와, 각 댐퍼실(24, 24')내에서 피스톤(29, 29')을 격벽(30, 30')으로부터 이격되는 방향으로 가압하는 1쌍의 댐핑용 스프링(24s, 24s')과, 각 스프링실(26, 26')에 수납되며 각 푸시로드(22, 22')의 하강 변위를 각 스풀밸브(28, 28')에 전달하는 1쌍의 가압 스프링(26b, 26b')과, 각 스프링실(26, 26')에 수납되며 캠부재(21)에 의해서 밀어내려진 각 푸시로드(22, 22')를 위쪽으로 스프링 가압하는 1쌍의 복귀 스프링(26a, 26a')을 포함한다.

캠부재(21)는 축(21a)의 축선을 중심으로해서 화살표(D1, D2)방향으로 경사가능하며 제1도는 중립 상태를 도시한다. 축(21a)에 대해서 경사방향(D1, D2)의 양측에는 1쌍의 볼트(21b, 21b')가 너트(21c, 21c')에 의해서 각각 고정된다. 각 볼트(21b, 21b')의 앞끝은 각 푸시로드(22, 22')의 상단에 맞닿고 있다. 외측의 복귀 스프링(26a, 26a')는 스프링실(26, 26')의 저면과 스프링 수용부재(27, 27')의 저면 사이에 개재된다. 이 복귀 스프링(26a, 26a')은 스프링실(26, 26')의 저면에 지지된 상태에서 스프링 수용부재(27, 27')를 탄성적으로 가세한다. 가압 스프링(26b, 26b')은 스프링 수용부재(27, 27')의 중앙 가까이의 저면에 지지된 상태에서 각 스풀밸브(28, 28')를 탄성적으로 가압한다.

상기 케이싱(23)은 케이싱 본체(51)와, 케이싱 본체(51)의 개구부를 액밀하게 막는 뚜껑(52)을 갖는다. 이 뚜껑(52)에는 상기 축(21a)의 양단부를 지지하는 브래킷(52)이 고정되며 이 브래킷(53)은 운전실의 바닥등에 고정된다. 뚜껑(52)은 각 푸시로드(22, 22')가 삽입 관통하는 삽입 관통 구멍(54, 54')와 각 삽입 관통 구멍(54, 54')의 내주면을 향해 개구하는 환형상의 요홈(55, 55')이 각각 형성된다. 각 요홈(55, 55')에는 환형상의 저압용 시일재(56, 56')가 각각 장착된다. 이들 저압용 시일(56, 56')은 각 푸시로드(22, 22')의 외주면에 원주방향 전체 둘레에 걸쳐서 탄성적으로 접촉하고 있다. 이들 저압용 시일재(56, 56')에 의해서 오일챔버(24a, 24a')와 외부 공간의 기밀성이 달성된다.

각 푸시로드(22, 22')는 상술의 저압용 시일재(56, 56')에 접하는 맞닿음부로서의 대경부(57, 57')와 소경부(58, 58')를 가지며 이들 대경부(57, 57')와 소경부(58, 58')간에는 각 피스톤(29, 29')의 오일 챔버(24a, 24a')를 향하는 단면(59, 59')이 맞닿는 맞닿음면(60, 60')이 소경부에서 반경방향 외쪽으로 돌출해서 형성된다. 이들 맞닿음면 (60, 60')은 푸시로드(22, 22')의 축선에 수직인 일 평면내에 형성된다. 이같이 각 푸시로드(22, 22')를 대경부(57, 57')와 소경부(58, 58')에 의해서 구성토록 했으므로 가공이 용이하고 생산성이 향상된다.

케이싱(23)의 저부엔 상기 1쌍의 출력 포트(31, 32)가 형성된다. 케이싱(23)의 일측부에는 펌프포트(p)와 각 스프링실(26a, 26a')에 연통하는 탱크포트(T)가 형성된다. 캠부재(21)의 경사변위는 캠부재(21)의 위쪽에 부착되는 페달(35)을 조작자가 조작함으로서 행해진다. 이같은 캠부재(21)를 경사변위를 허용가능하게 하고 내부기구를 보호하기 위해서 캠부재(21)와 브래킷(53)에 걸쳐서 벨로우즈(36)가 장착된다.

제1도에 도시하는 종립 상태에서 각 푸시로드(22, 22')는 댐핑용 스프링(24s, 24s')에 의해서 피스톤(29, 29')과 더불어 밀어올려지며 상단을 볼트(21b, 21b')의 선단면에 맞닿게 해서 그 변위가 저지되고 있다. 푸시로드(22, 22')의 하단부는 반분할 형상의 워셔(37, 37')를 거쳐서 스프링 수용부재(27, 27')에 지지되어 있다. 각 스프링 수용부재(27, 27')는 복귀 스프링(26a, 26a')으로 밀어올려지며 상단이 상기 격벽(30, 30')에 맞닿아 유지되고 있다.

상기 케이싱(23)의 케이싱 본체(51)에는, 탱크포트(T)와 각 스프링실(26, 26')을 연통하는 제1유로(61)와, 각 스풀밸브(28, 28')가 삽입 관통하는 밸브실(62, 62')과 펌프포트(P)를 연통하는 제2유로(63), 제1유로(61)에서 위쪽으로 상승하는 제3유로(64)와, 제3유로(64)의 상단부에 수직으로 이어지며 각 오일 챔버(24a, 24a')의 상부 공간에 연통하는 제4유로(65)가 형성된다. 이같은 유로(61, 64, 65)에 의해서 오일 챔버(24a, 24a')내의 기포, 예컨대 공기나 작동유의 증기 등을 포함하는 기체를 작동유의 흐름과 더불어 탱크 포트(T)로부터 유출할 수 있다.

제2도는 페달(35)을 조작자가 조작해서 캠부재(21)가 한쪽의 출력 포트(31)측으로 경사회전하고 있는 상태를 도시한다. 한쪽의 출력포트(31)측에선 푸시로드(22)는 밀어내려진 상태로 되며 다른쪽의 출력포트(32)측에선 푸시로드(22')는 밀어올려진 상태로 된다. 밀어내림 상태에선 피스톤(29)이 푸시로드(22)의 맞닿음면(60)에 의해서 동시에 밀어내려지며, 피스톤(29)과 격벽(30)사이의 댐퍼실(24)내의 작동유는 피스톤(29)에 설치되어 있는 교축부(25a)를 통해서 오일 챔버(24a)로부터 외부의 탱크로 배출된다.

이같이 페달(35)을 중립 위치로부터 화살표 D1 방향의 경사 위치로 조작할때 작동유가 교축부(25a)를 통과하는 것에 의해서 요동 진동이 생겨도 댐핑 효과를 얻을 수 있다. 또, 다른쪽 출력 포트(32)측의 푸시로드(22') 및 피스톤(29')은 댐핑용 스프링(24s')에 의해서 밀어올려지며 댐퍼실(24')에는 격벽(30')에 설치된 역 고정 밸브(25b')를 통해서 탱크로부터 작동유가 공급된다. 출력 포트(31)측에선 푸시로드(22)가 아래끝에서 워셔(37), 스프링 수용부재(27) 및 가압 스프링(26b)을 거쳐서 스풀밸브(28)을 밀어내리고 2차압을 발생시킨다.

페달(35)이 제2도에 도시하는 경사각 θ로 경사져 있는 상태에서 중립위치에 다시 페달(35)을 조작해서 되돌리면 한쪽 출력포트(31)측의 푸시로드(22) 및 피스톤(29)이 댐핑용 스프링(24s)에 의해서 밀어올려지며 다른쪽 출력 포트(32)측의 푸시로드(22') 및 피스톤(29')가 밀어내려진다. 출력 포트(32)측의 피스톤(29')이 밀어내려질때 교축부(25a')를 통해서 작동유가 탱크로 배출되므로 상술같은 댐핑 효과를 얻을 수 있다.

이같이 해서 페달(35)을 중립위치에서 화살표(D1)방향으로 앞쪽으로 경도시켰을때 및 그 경사상태에서 중립위치로 화살표(D2)방향으로 복귀시켰을 때의 그 어느 조작시라도 각 댐퍼실(24, 24')내의 작동유는 교축부(25a, 25a')를 거쳐서 오일 챔버(24a, 24a')로 이동하므로 이같은 페달(35)의 화살표(D1, D2)방향으로의 조작이 급격하거나 요동이나 진동이 작용해도 교축부(25a, 25a')에 의해서 댐퍼실(24, 24')로부터 오일 챔버(24a, 24a')로 흐르는 작동유에 큰 유동저항을 발생시키고 상기 페달(35)의 급격한 조작 또는 요동이나 진동이 생겨도 작동유가 신속하게 이동하는 것을 저지하고 댐핑 효과를 얻을 수 있다. 또, 각 오일 챔버(24a, 24a')는 탱크포트(T)에 연통하고 있기 때문에 시일부재(56, 56')는 저압 용이어도 좋으며 따라서 고도의 액밀성을 달성하기 위해서 고압용 시일재 등을 써서 복잡한 구성으로 할 필요가 없어지며 오일누설에 대한 신뢰성이 대폭으로 향상함과 더불어 염가로 유압조작 밸브를 제조할 수 있다. 또한, 푸시로드(22, 22')를 피스톤(29, 29')에 삽입 관통해서 그 피스톤(29, 29')를 맞닿음면(66, 60')에 의해서 지지하고 상기 시일재(56, 56')에 의해서 각 푸시로드(22, 22')의 대경부(57, 57')에 접점시켜서 액밀성을 달성하게 구성했으므로 상기 시일재(56, 56')를 소경으로 할 수 있으며 이것에 의해서도 구성을 간략화할 수 있다. 또한, 각 오일 챔버(24a, 24a')의 상부공간에 연통하는 제1유로(61), 제3유로(64) 및, 제4유로(65)를 케이싱(23')에 형성해서 탱크 포트(T)에 연통케 했으므로 오일 챔버(24a, 24a')내에 공기나 작동유의 기화된 증기 등의 기포가 체류해버리는 것을 방지하고 이것에 의해서 댐핑 효과를 안정하게 얻을 수 있다.

제3도는 제1도의 실시예에 의한 유압 조작 밸브를 사용하는 유압 제어계통의 기본적인 구성을 도시한다. 각 출력포트(31, 32)는 전환밸브(40)의 파일롯 관로(41,42)에 각각 접속되며 전환 밸브(40)는 펌프(43)및 탱크(44)와 작동기(45)사이에 설치된다. 작동기(45)는 예컨대 건설기계인 크로러(crawler)장치를 구동하는 유압 모터나 유압 파워셔블의 리프트용 유압 실린더 등이다. 펌프포트(D)에는 파일롯 유압제어의 펌프(46)가 접속되며 탱크포트(T)는 탱크(47)에 접속된다.

제4도는 제1도의 실시예의 동작의 특성을 도시한다. 제1도를 참조해서 캠 부재(21)를 경사시키면 경도각도(θ)에 비례한 2차 압력이 각 출력 포트(31, 32)에 발생한다. 각 푸시로드(22, 22')의 저부에는 오목부(66, 66')가 설치되며 이 오목부(66, 66')에 스풀밸브(28, 28')의 정상부(67, 67')가 끼워진다. 한쪽 푸시로드(22)의 오목부(66)는 제2도의 출력 포트(31)측에 도시하듯이 스풀밸브(28)의 정상부(67)가 어느 정도 침입하는 것을 허용할 수 있을만큼의 깊이로 형성되어 있었다. 또, 제2도의 출력포트(32)측에 도시하듯이 푸시로드(22')의 저부의 오목부(66')와 스풀밸브(28')의 정상부(67')와는 떨어지는 것도 허용된다.

상술의 실시예에선 각 푸시로드(22, 22')를 대경부(57, 57')와 소경부(58, 58')로 구성해서 맞닿음면(60, 60')을 형성하는 이 맞닿음면(60, 60')에 의해서 피스톤(29, 29')을 각각 가압하게 했지만 본 발명의 다른 실시예로서 제1도의 가상선(68, 68')으로 도시되듯이 각 푸시로드(22, 22')를 직원주상으로 하고 그 외주면에서 돌출해서 원호상 또는 원주방향으로 간격을 내어 맞닿음부로서의 걸림돌기를 형성하여 각 피스톤(29, 29')를 가압하고 또한 빠지지 않게 해도 좋다.

또, 본 발명의 다른 실시예로서 피스톤과 푸시로드로 일제화 해도 좋다.

[발명의 효과]

이상같이 본 발명에 의하면 조작부재를 중립위치에 관해서 양측으로 경사시키는 유압조작 밸브에 있어서, 푸시로드에 맞닿음면을 형성해서 피스톤을 지지하고, 이 피스톤과 구분 부재 사이에 댐핑용 스프링을 개재하고, 조작부재의 조작에 대응해서 경사진 캠부재의 경사에 의해서 한쪽 푸시로드를 밀어내렸을 때 아래쪽의 푸시로드를 밀어내려두고 이 피스톤에 형성되는 교축부를 거쳐서 댐퍼 실내의 작동유가 오일 챔버에 흘러들게 했으므로 캠부재의 경사시의 댐핑 효과를 얻을 수 있다. 또, 캠부재가 경사위치에서 중립위치로 복귀할 때는 상기 밀어내려졌던 푸시로드가 피스톤과 더불어 댐핑용 스프링에 의해서 밀어올려지며 이때 이미 밀어올려진 상태에 있는 다른쪽의 푸시로드가 피스톤을 밀어내려서 댐핑 실내의 작동유가 교축부를 거쳐서 오일 챔버로 이동하도록 구성되므로 경사위치에서 중립 위치로 복귀할 때에도 댐핑 효과를 얻을 수 있고, 이것에 의해서 케이싱과 푸시로드 사이의 액밀성을 무턱대고 높게할 필요가 없어지며 이것에 의해서 구성을 간략화할 수 있다.

또한, 피스톤에 푸시로드를 삽입 관통시킨 상태에서 그 푸시로드의 맞닿음부에 의해서 상기 피스톤을 가압시에 지지하고 이 피스톤의 양측에 댐퍼실과 오일 챔버를 형성하도록 했으므로 부품 갯수가 적어도 되며 구성을 간략화 해서 설계상의 자유도를 확대할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면 피스톤에 교축부가 설치되고 또한 구분 부재에 역류 방지 밸브가 설치되므로 댐핑실에 펌핑 작용을 부가할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 케이싱에 오일 챔버의 상부공간과 탱크 포트를 삽입 관통하는 유로를 형성하도록 했으므로 오일 챔버내에서 발생한 기포를 상기 유로를 거쳐서 탱크포트에서 외부로 배출할 수 있고 이것에 의해서 오일 챔버내에 기포가 체류하는 것을 방지하고 안정으로 댐핑 효과를 얻을 수 있다.

Claims

조작부재의 경사조작에 의해서 한쌍의 스풀밸브를 택일적으로 변위시키고 한쪽의 스풀밸브에 의해 펌프포트와 상기 한쪽의 스풀밸브에 대응하는 출력포트를 연통시키며, 다른쪽의 스풀밸브에 의해서 다른쪽의 출력포트와 탱크 포트를 연통시켜서, 각 출력포트 중 상기 경사조작에 대응하는 어느 한쪽의 출력 포트에 조작량에 비례한 2차압을 발생시키는 유압조작 밸브에 있어서, 조작부재의 조작량 및 조작방향에 대응하여 중립위치에서 한쪽 또는 다른쪽 측으로 경사되는 캠부재와, 캠부재와 1쌍의 스풀밸브와 새에 각각 개재되는 1쌍의 푸시로드와, 푸시로드의 중간에 액밀하게 고정된 1쌍의 피스톤과, 상부에 캠부재가 부착되고 하부에 피스톤에 의해 위쪽으로 오일 챔버가 형성되며, 아래쪽에 댐퍼실이 형성되는 1쌍의 피스톤실과, 오일 챔버와 댐퍼실을 연통하는 1쌍의 교축부와 피스톤실의 아래쪽에 위치하고 중앙을 스풀밸브가 삽입 관통하는 1쌍의 스프링실이 형성되는 케이싱과, 피스톤실과 스프링실을 구분하고 중앙을 푸시로드가 세로로 관통하는 한쌍의 구분 부재와, 피스톤을 구분 부재에서 이격 방향으로 가압하는 한쌍의 댐핑용 스프링과, 스프링실에서 댐퍼실로의 작동유 이동을 허용하고 댐퍼실에서 스프링실로의 작동유 이동을 차단하는 한쌍의 역류방지 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 조작 밸브.
제1항에 있어서, 상기 피스톤에 교축부를 설치하고 상기 구분 부재에 역류방지 밸브를 설치하는 것을 특징으로 하는 유압 조작 밸브.
제1항에 있어서, 상기 케이싱에는 각 오일 챔버의 상부 공간과 탱크포트를 연통하는 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 유압 조작 밸브.